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问 2。简述输入输出三种控制方式
匿名用户 7.1.3 输入/输出的控制方式 -------------------------------------------------------------------------------- 计算机与外设之间进行数据传送有三种基本控制方式：查询方式、中断方式和DMA方式。 1．查询方式 查询方式是通过执行输入/输出查询程序来完成数据传送的，其流程如图7.2所示。 工作原理是：当CPU启动外设工作后，不断地读取外设的状态信息进行测试，查询外设是否准备就绪，如外设准备好，则可以进行数据传送；否则，CPU继续读取外设的状态信息进行查询等待，直到外设准备好。 图7.2 查询方式流程图 采用程序查询方式进行数据传送时，实际上在外设准备就绪之前，CPU一直处于等待状态，致使CPU的利用率较低。倘若CPU按这种方式与多个外设传送数据时，就需要周期性的依次查询每个外设的状态，浪费的时间就更多，CPU的利用率就更低。因此，这种方式适合于工作不太繁忙的系统。 2．中断方式 在第6章已经介绍过中断的基本工作原理和实现技术。实际上，中断方式是一种硬件和软件相结合的技术，中断请求和处理依赖于中断控制逻辑，而数据传送则是通过执行中断服务程序来实现的。 这种方式的特点是：在外设工作期间，CPU无须等待，可以处理其他任务，CPU与外设可以并行工作，提高了系统效率，同时又能满足实时信息处理的需要。但在进行数据传送时，仍需要通过执行程序来完成。 3．DMA方式 采用中断方式可以提高CPU的利用率，但有些I/O设备（如磁盘、光盘等）需要高速而又频繁地与存储器进行批量的数据交换，此时中断方式已不能满足速度上的要求。而直接存储器处理DMA（direct memory access）方式，可以在存储器与外设之间开辟一条高速数据通道，使外设与存储器之间可以直接进行批量数据传送。 实现DMA传送，要求CPU让出系统总线的控制权，然后由专用硬件设备（DMA控制器）来控制外设与存储器之间的数据传送。 DMA方式的工作原理如图7.3所示。 DMA控制器一端与外设连接，另一端与CPU连接，由它控制存储器与高速I/O设备之间直接进行数据传送。 其工作过程是：当I/O设备与存储器需要传送数据时，先由I/O设备向DMA控制器发送请求信号DREQ，再由DMA控制器向CPU发送请求占用总线的信号HRQ，CPU响应HRQ后向DMA控制器回送一个总线响应信号HLDA，随后CPU让出总线控制权并交给DMA控制器，再由DMA控制器回送请求设备应答信号DACK。此时，DMA控制器接管总线控制权，由它控制存储器与I/O设备之间直接传送数据，当一批数据传送完毕，DMA控制器再把总线控制权交还给CPU。 由此可见，这种传送方式的特点是：在数据传送过程中，由DMA控制器参与工作，不需要CPU的干预，批量数据传送时效率很高，通常用于高速I/O设备与内存之间的数据传送，详细工作原理在7.4节讲述。 图7.3 DMA方式的工作原理
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aa384365e338 实验原理由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v = f λ，只要知道频率和波长就可以求出波速。本实验通过低频信号发生器控制换能器，信号发生器的输出频率就是声波频率。声波的波长用驻波法（共振干涉法）和行波法（相位比较法）测量。下图是超声波测声速实验装置图。n 驻波法测波长由声源发出的平面波经前方的平面反射后，入射波与发射波叠加，它们波动方程分别是：叠加后合成波为：y = ( 2Acos2pX/l ) cos2p ftcos2pX/l = ±1 的各点振幅最大，称为波腹，对应的位置：X =±nl/2 ( n =0,1,2,3……)cos2pX/l = 0 的各点振幅最小，称为波节，对应的位置：X = ±(2n+1)l/4 ( n =0,1,2,3……)因此只要测得相邻两波腹（或波节）的位置Xn、Xn-1即可得波长。n 相位比较法测波长从换能器S1发出的超声波到达接收器S2，所以在同一时刻S1与S2处的波有一相位差：j = 2px/l其中l是波长，x为S1和S2之间距离?。因为x改变一个波长时，相位差就改变2p。利用李萨如图形就可以测得超声波的波长。实验重点n 了解超声波的发射和接收方法。n 加深对振动合成、波动干涉等理论知识的理解。n 掌握用驻波法和相位法测声速。注意事项n 确保换能器S1和S2端面的平行。n 信号发生器输出信号频率与压电换能器谐振频率f 0保持一致。
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1条回答
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小猫熊 
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